Laskennallinen tutkimus TMA/H2O ALD-prosessista

dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorMelander, Marko
dc.contributor.authorWeckman, Timo
dc.contributor.schoolKemian tekniikan korkeakoulufi
dc.contributor.supervisorLaasonen, Kari
dc.date.accessioned2014-03-06T07:49:31Z
dc.date.available2014-03-06T07:49:31Z
dc.date.issued2014-02-11
dc.description.abstractAlkujaan suomalaisperäinen ALD-prosessi (atomic layer deposition, atomikerroskasvatus) on erityisesti pienelektroniikassa tärkeä sovellus, jolla on mahdollista syntetisoida jopa vain muutaman atomin paksuisia ohutkalvoja. Prosessilla valmistettavien atomikerrostumien paksuutta ja rakennetta on mahdollista kontrolloida hyvin tarkasti. Ohutkalvoille on lukuisia käyttökohteita joista kaupallisesti tärkeimmät ovat puolijohdeteollisuudessa, esimerkiksi transistoreiden portti-oksidien valmistuksessa. Laskennallinen mallintaminen on noussut luonnontieteissä tärkeäksi komponentiksi teoreettisen ja kokeellisen tutkimuksen rinnalle. Kemiassa systeemejä voidaan mallintaa \emph{ab initio}, alusta alkaen ilman varsinaista empiiristä tietoa systeemistä, käyttämällä kvanttimekaniikkaa. Laskennallisella tutkimuksella voidaan paitsi verifioida tai falsifoida olemassa olevia malleja, myös tutkia esimerkiksi uusia reaktiomekanismeja ja tuottaa kvantitatiivista tietoa. Trimetyylialumiini--vesi-prosessi on ehkä tutkituin ALD-prosessi. Prosessilla kasvatetaan alumiinioksidiohutkalvoja. Teoreettinen tarkastelu systeemistä on kuitenkin ollut melko vähäistä. Osa tutkimuksista on pohjautunut alkuaskeleisiin piidioksidin pinnalla, osa vastaavasti jatkoreaktioihin muodostuneella alumiinioksidipinnalla. Aikaisemmat tutkimukset kasvusta aluminalla ovat pohjautuneet klusterimalleihin tai prosessiolosuhteiden kannalta epärealistiseen kuvaukseen pinnasta. Tässä työssä on toistettu aiemmin kirjallisuudessa esitetyt mallit prosessista ja esitetään reaktiomekanismit realistisemmalla alumiinioksidi-pintamallilla.fi
dc.description.abstractThe ALD-process (atomic layer deposition) is an important application in microelectronics that enables thin film synthesis with atomic precision. The thickness and structure of the atomic layers can be adjusted extremely precisely. There exists a number of applications for the thin films of which the most commercially important ones are in semiconductor industry for example in manufacturing gate-oxides for transistors. Computational modelling and research has risen up next to theoretical and empirical research in the natural sciences. In chemistry systems can be modelled ab initio, from first principles with out the use of any empirical data of the system, using quantum mechanics. Computational research can be used not only to verify or falsify existing models but also to study new for example new reaction mechanisms and to produce quantitative data. Trimethylaluminum--water-process is perhaps the most studied ALD-process. The process is used to grow aluminumoxide thin films. Theoretical research of the system has been quite scarce. Part of the previous research has focused on initial steps on the silicon dioxide surface and other on the follow-up reaction on the newly formed aluminumoxide surface. The prior studies of the reactions on the alumina surface have based on cluster models or inaccurate surface models considering the process conditions. In this work the previous studies have been repeated and new reaction mechanisms on a more realistic surface model are presented.en
dc.format.extent83
dc.format.mimetypeapplication/pdfen
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/12693
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-201403061538
dc.language.isofien
dc.locationPKfi
dc.programmeKEM - Kemian tekniikan koulutusohjelmafi
dc.programme.majorKemiafi
dc.programme.mcodeKE3001fi
dc.rights.accesslevelopenAccess
dc.subject.keywordALDfi
dc.subject.keywordDFTfi
dc.subject.keywordTMAfi
dc.subject.keywordkvanttikemiafi
dc.subject.keywordALDen
dc.subject.keywordDFTen
dc.subject.keywordTMAen
dc.subject.keywordquantum chemistryen
dc.titleLaskennallinen tutkimus TMA/H2O ALD-prosessistafi
dc.titleA density functional study of the TMA/H2O ALD-processen
dc.typeG2 Pro gradu, diplomityöen
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotDiplomityöfi
dc.type.publicationmasterThesis
local.aalto.digifolderAalto_06522
local.aalto.idinssi48752
local.aalto.openaccessyes
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
master_Weckman_Timo_2014.pdf
Size:
12.5 MB
Format:
Adobe Portable Document Format